(57)【要約】【課題】熱源機の追加起動に際して、空調機に供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行させて空調の質を向上できるようにする。【解決手段】ターボ式冷凍機１および吸収式冷凍機７に一次ヘッダー３と三次ヘッダー６とを接続し、一次ヘッダー３に、第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６を接続する。一次ヘッダー３と三次ヘッダー６とを、温度調節用バイパス回路２１を介して接続する。三次ヘッダー６より室内空調機側の箇所と、吸収式冷凍機７とを三方弁２６を介して接続し、空調負荷の増大などによりターボ式冷凍機１を追加起動する場合に、三方弁２６を切換えて、吸収式冷凍機７に、第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６からの高温の冷水を優先的に供給し、ターボ式冷凍機１にかかる負荷を低減し、ターボ式冷凍機１から一次ヘッダー３に目標温度の冷水を供給する時間を短縮する。【選択図】        図１
2006189228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱搬送液体を温調する複数の熱源機と、
熱搬送液体と熱交換する利用側熱交換器と、
前記熱源機と前記利用側熱交換器との間に介装されて前記熱源機からの熱搬送液体を混合するヘッダーと、
を備えた空調システムにおいて、
前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を前記熱源機に供給する配管機構と、
前記配管機構を調整して前記利用側熱交換器から戻される熱搬送液体を前記熱源機に直接的に供給する供給先を選択的に切り換え可能に構成したことを特徴とする空調システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
利用側熱交換器と熱源機との間に介装されて前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を供給可能な第２のヘッダーと、
ヘッダーと前記第２のヘッダーとに接続されて、前記ヘッダーからの熱搬送液体を前記第２のヘッダーに供給する第１のバイパス配管と、
前記第２のヘッダーと並列に前記利用側熱交換器と前記熱源機とに接続されて前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を前記熱源機に直接的に供給する第２のバイパス配管と、
前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を前記第２のヘッダーに供給する状態と前記第２のバイパス配管に供給する状態とに比例的または択一的に切り換える弁機構とを備え、
前記第２のヘッダーと前記第２のバイパス配管と前記弁機構とにより配管機構を構成するものである空調システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空調システムにおいて、
安定運転状態の熱源機には目標温度よりも温度差の大きい熱搬送液体を優先的に供給し、起動状態あるいは起動予定状態の熱源機には目標温度よりも温度差の小さい熱搬送液体を供給するものである空調システム。
【請求項４】
請求項１、２、３のいずれかに記載の空調システムにおいて、
複数の熱源機が互いに特性の異なるものであり、
かつ、前記各熱源機への熱搬送液体の供給量を当該熱源機の特性に合うように調整するものである空調システム。
【請求項５】
請求項１、２、３、４のいずれかに記載の空調システムにおいて、
安定運転状態の熱源機に戻る熱搬送液体の温度を検出する温度センサと、
安定運転状態で無い熱源機の起動を感知して起動信号を出力する起動感知手段と、
起動信号に応答して、前記温度センサで感知される熱搬送液体の温度の目標温度との温度差が大きくなるように各熱源機への熱搬送液体の供給状態を調整する温調制御手段と、  を備えたものである空調システム。
【請求項６】
請求項１、２、３、４のいずれかに記載の空調システムにおいて、
複数個の利用側熱交換器と、
前記利用側熱交換器の運転台数の所定の増加を感知して安定運転状態で無い熱源機に起動指令信号を出力する運転台数感知手段と、
安定運転状態の熱源機に戻る熱搬送液体の温度を検出する温度センサと、
前記運転台数感知手段からの起動指令信号に応答して起動される熱源機の起動を感知して起動信号を出力する起動感知手段と、
起動信号に応答して、前記温度センサで感知される熱搬送液体の温度の目標温度との温度差が大きくなるように各熱源機への熱搬送液体の供給状態を調整する温調制御手段と、を備えたものである空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の冷凍機などの熱源機からの冷水などをヘッダーを介して空調機などの利用側熱交換器に供給するように構成した空調システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の空調システムとしては、従来、複数台の冷凍機と複数台の空調機とを、往ヘッダーを介装した配管と、二方弁と還ヘッダーとポンプとを介装した配管とを介して接続するとともに、両ヘッダーをヘッダーバイパス弁を介装した配管を介して接続して構成されたものが知られている。
これにより、空調機での空調負荷が低い場合には１台の冷凍機を運転し、空調負荷が増加するに伴って冷凍機の運転台数を増加する、といったようにして空調負荷の増減に対応できるように構成されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−８３１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、空調機の運転台数の増加や全体の負荷の増加など、空調負荷の増加に伴って、冷凍機の運転台数が増加したときに、新たに起動した冷凍機では、安定運転状態に移行するまでに時間がかかる。そのような状況で、安定運転状態の冷凍機からの、目標温度に近い温度の冷温水と、新たに起動した冷凍機からの、目標温度よりも温度差の大きい温度の冷温水とが往ヘッダーで混合され、目標温度よりも温度差のある冷温水が空調機に供給され、空調機の能力が低下して空調の質が低下する欠点があった。
【０００４】
上記の点について、冷凍機からの冷水により空調を行う場合を例にして詳述する。
条件としては、２台の冷凍機を用い、一方の冷凍機を８０％負荷で安定運転状態で運転している途中に、他方の冷凍機を追加起動した。
【０００５】
他方の冷凍機は、その追加起動に伴って、その出力特性が増加していき[図８の（ａ）の追加起動する冷凍機の出力特性の経時的変化を示すグラフを参照]、追加起動の冷凍機からヘッダーに供給される冷水の温度が１１℃から７℃へと低下していく[図８の（ｂ）の追加起動する冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフを参照]。
【０００６】
安定運転状態の冷凍機からヘッダーに供給される冷水の温度は７℃とほぼ変化しないが[図８の（ｃ）の安定運転状態の冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフを参照]、ヘッダーにおいて、追加起動の冷凍機からヘッダーに供給される冷水と安定運転状態の冷凍機からヘッダーに供給される冷水とが混合され、ヘッダーから空調機に供給される冷水の温度が９℃から７℃へと低下していくが[図８の（ｄ）のヘッダーからの冷水温度の経時的変化を示すグラフを参照]、ヘッダーからの冷水温度が７℃になるまでの時間Ｔ１が長くなり、各空調機の能力が低下し、空調の質が低下する欠点があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項１および２に係る発明は、熱源機の追加起動に際して、空調機などに供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行させて空調の質を向上できるようにすることを目的とし、請求項３に係る発明は、追加起動される熱源機に目標温度と温度差の小さい熱搬送液体を供給し、その熱源機にかかる負荷を低減して空調の質を向上できるようにすることを目的とし、請求項４に係る発明は、熱源機の特性が異なる場合に、それらの特性に合わせて空調の質を良好に向上できるようにすることを目的とし、請求項５に係る発明は、熱源機の追加起動に際して、自動的に熱搬送液体の供給状態を調整し、空調の質をより良好に向上できるようにすることを目的とし、請求項６に係る発明は、利用側熱交換器の運転台数の所定の増加に伴う熱源機の追加起動に際して、自動的に熱搬送液体の供給状態を調整し、空調の質をより良好に向上できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、
熱搬送液体を温調する複数の熱源機と、
熱搬送液体と熱交換する利用側熱交換器と、
前記熱源機と前記利用側熱交換器との間に介装されて前記熱源機からの熱搬送液体を混合するヘッダーと、
を備えた空調システムにおいて、
前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を前記熱源機に供給する配管機構と、
前記配管機構を調整して前記利用側熱交換器から戻される熱搬送液体を前記熱源機に直接的に供給する供給先を選択的に切り換え可能に構成する。
【０００９】
（作用・効果）
請求項１に係る発明の空調システムの構成によれば、利用側熱交換器側での負荷増大などに伴って熱源機を追加して起動する場合に、開閉弁を切り換えるなど配管機構を調整することにより、安定運転状態で運転中の熱源機には、利用側熱交換器から戻される熱搬送液体を供給するとか、利用側熱交換器から戻される熱搬送液体の供給量を増加するなど、追加起動される熱源機にかかる負荷を低減し、追加起動される熱源機から取出される熱搬送液体の温度を目標温度に近づけるとともに速やかに目標温度に移行するようにできる。一方、安定運転状態で運転中の熱源機から取出される熱搬送液体の温度は、一時的に目標温度から外れるものの、追加起動される熱源機に負荷をかける場合に比べて、早期に目標温度に移行でき、それらの熱源機からの熱搬送液体をヘッダーで混合し、利用側熱交換器に供給する熱搬送液体の目標温度との温度差が大きくなることを抑えるとともに、早期に目標温度に移行させることができる。
したがって、熱源機の追加起動に際して、空調機などの利用側熱交換器に供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行させるから、利用側熱交換器での能力の低下を低減できて空調の質を向上できる。
また、例えば、就業後に利用側熱交換器の運転台数を減少させるとか、目標温度を緩めるなど、利用側熱交換器側での空調負荷の急激な減少時において、配管機構の調整によって利用側熱交換器からの熱搬送液体を安定運転状態の熱源機に供給することにより、空調負荷の急激な減少に伴う熱源機での負荷低減に起因して、その熱源機から取出される熱搬送液体の温度が目標温度を必要以上に超えてしまい、例えば、冷房の場合に冷えすぎるといった温度低下を抑えることができ、空調負荷の急激な減少時における空調の質も向上できる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１に記載の空調システムにおいて、
利用側熱交換器と熱源機との間に介装されて前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を供給可能な第２のヘッダーと、
ヘッダーと前記第２のヘッダーとに接続されて、前記ヘッダーからの熱搬送液体を前記第２のヘッダーに供給する第１のバイパス配管と、
前記第２のヘッダーと並列に前記利用側熱交換器と前記熱源機とに接続されて前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を前記熱源機に直接的に供給する第２のバイパス配管と、
前記利用側熱交換器からの熱搬送液体を前記第２のヘッダーに供給する状態と前記第２のバイパス配管に供給する状態とに比例的または択一的に切り換える弁機構とを備え、
前記第２のヘッダーと前記第２のバイパス配管と前記弁機構とにより配管機構を構成する。
弁機構としては、三方弁、複数の開閉弁の組み合わせによる構成、分配流量比を調整可能な三方弁、複数の流量調整弁の組み合わせによる構成などが適用できる。
ここで、「第２のヘッダーと並列に利用側熱交換器と熱源機とに接続する」とは、第２のヘッダーを迂回するように、第２のヘッダーよりも利用側熱交換器の部分（利用側熱交換器に直接接続する場合も含む）と熱源機側の部分（熱源機に直接接続する場合も含む）とを接続することをいう。
【００１１】
（作用・効果）
請求項２に係る発明の空調システムの構成によれば、利用側熱交換器側での負荷増大などに伴って熱源機を追加して起動する場合に、弁機構を切り換えることにより、安定運転状態で運転中の熱源機には、第２のバイパス配管を介して、利用側熱交換器から戻される熱搬送液体の全量を直接的に供給するとか、利用側熱交換器から熱源機に直接的に戻される熱搬送液体の供給量を増加するなど、追加起動される熱源機にかかる負荷を低減し、追加起動される熱源機から取出される熱搬送液体の温度を目標温度に近づけるとともに速やかに目標温度に移行するようにできる。一方、安定運転状態で運転中の熱源機から取出される熱搬送液体の温度は、一時的に目標温度から外れるものの、追加起動される熱源機に負荷をかける場合に比べて、早期に目標温度に移行でき、それらの熱源機からの熱搬送液体をヘッダーで混合し、利用側熱交換器に供給する熱搬送液体の目標温度との温度差が大きくなることを抑えるとともに、早期に目標温度に移行させることができる。
したがって、熱源機の追加起動に際して、空調機などの利用側熱交換器に供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行させるから、利用側熱交換器での能力の低下を低減できて空調の質を向上できる。
また、例えば、就業後に利用側熱交換器の運転台数を減少させるとか、目標温度を緩めるなど、利用側熱交換器側での空調負荷の急激な減少時において、弁機構を切り換えることによって利用側熱交換器からの熱搬送液体を安定運転状態の熱源機に供給することにより、空調負荷の急激な減少に伴う熱源機での負荷低減に起因して、その熱源機から取出される熱搬送液体の温度が目標温度を必要以上に超えてしまい、例えば、冷房の場合に冷えすぎるといった温度低下を抑えることができ、空調負荷の急激な減少時における空調の質も向上できる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１または２に記載の空調システムにおいて、
安定運転状態の熱源機には目標温度よりも温度差の大きい熱搬送液体を優先的に供給し、起動状態あるいは起動予定状態の熱源機には目標温度よりも温度差の小さい熱搬送液体を供給するように構成する。
【００１３】
（作用・効果）
請求項３に係る発明の空調システムの構成によれば、追加起動される熱源機に目標温度と温度差の小さい熱搬送液体を供給して、その熱源機にかかる負荷を低減でき、熱源機の追加起動に際して、利用側熱交換器に供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行させるから、利用側熱交換器での能力の低下を低減できて空調の質を向上できる。
【００１４】
すなわち、冷凍機からの冷水を空調機に供給して空調を行う場合を例にして詳述すれば、次の通りである。
条件としては、２台の冷凍機を用い、一方の冷凍機を８０％負荷で安定運転状態で運転している途中に、他方の冷凍機を追加起動し、その追加起動に伴い、安定運転状態の冷凍機には、空調機から戻される高温の冷水を供給し、一方、追加起動される冷凍機には、空調機から戻される冷水とヘッダーからの冷水が混合した低温の冷水を供給する。
追加起動される冷凍機では、その追加起動に伴って、その出力特性が増加していくが[図７の（ａ）の追加起動する冷凍機の出力特性の経時的変化を示すグラフを参照]、ヘッダーからの冷水と混合した冷水が供給されているために、追加起動の冷凍機からヘッダーに供給される冷水の温度が９℃から７℃へと低下していく[図７の（ｂ）の追加起動する冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフを参照]。
【００１５】
安定運転状態の冷凍機からヘッダーに供給される冷水の温度は９℃から７℃へと低下していき[図７の（ｃ）の安定運転状態の冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフを参照]、ヘッダーにおいて、追加起動の冷凍機からヘッダーに供給される冷水と安定運転状態の冷凍機からヘッダーに供給される冷水とが混合され、ヘッダーから空調機に供給される冷水の温度も９℃から７℃へと低下していくが[図７の（ｄ）のヘッダーからの冷水温度の経時的変化を示すグラフを参照]、ヘッダーからの冷水温度が７℃になるまでの時間Ｔ２が短くなり、各空調機の能力を向上できて、空調の質を向上できる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１、２、３のいずれかに記載の空調システムにおいて、
複数の熱源機が互いに特性の異なるものであり、
かつ、前記各熱源機への熱搬送液体の供給量を当該熱源機の特性に合うように調整するように構成する。
ここで、「特性の異なるもの」とは、ターボ式冷凍機や吸収式冷凍機といった運転特性や機種が異なる場合や、機種が同じでも容量が違う場合や、更には、機種および容量が同じでも、熱源機に供給する熱搬送液体の流量を予め異ならせてある場合など、各種の場合を含む。
【００１７】
（作用・効果）
請求項４に係る発明の空調システムの構成によれば、例えば、追加起動する熱源機において、立ち上がりが早い特性の熱源機を用いる場合には、その熱源機にかかる負担をやや増加させ、安定運転状態の熱源機にかかる負荷を低減するなど、熱源機の特性に合わせて、ヘッダーから利用側熱交換器に供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行することができる。
したがって、熱源機の特性が異なる場合に、それらの特性に合わせて利用側熱交換器の能力の低下を早期に解消し、空調の質を良好に向上できる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１、２、３、４のいずれかに記載の空調システムにおいて、
安定運転状態の熱源機に戻る熱搬送液体の温度を検出する温度センサと、
安定運転状態で無い熱源機の起動を感知して起動信号を出力する起動感知手段と、
起動信号に応答して、前記温度センサで感知される熱搬送液体の温度の目標温度との温度差が大きくなるように各熱源機への熱搬送液体の供給状態を調整する温調制御手段と、  を備えて構成する。
【００１９】
（作用・効果）
請求項５に係る発明の空調システムの構成によれば、熱源機の追加起動を起動感知手段で感知するに伴い、安定運転状態の熱源機に、目標温度との温度差が大きい熱搬送液体を供給し、安定運転状態の熱源機にかかる負荷を、追加起動される熱源機よりも増加させ、追加起動される熱源機にかかる負荷を低減して早期に目標温度に移行でき、それらの熱源機からの熱搬送液体をヘッダーで混合し、利用側熱交換器に供給する熱搬送液体の目標温度との温度差が大きくなることを抑えるとともに、早期に目標温度に移行させることができる。
したがって、熱源機の追加起動に際して、自動的に熱搬送液体の供給状態を調整し、利用側熱交換器に供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行させるから、利用側熱交換器での能力の低下を低減できて空調の質をより良好に向上できる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項１、２、３、４のいずれかに記載の空調システムにおいて、
複数個の利用側熱交換器と、
前記利用側熱交換器の運転台数の所定の増加を感知して安定運転状態で無い熱源機に起動指令信号を出力する運転台数感知手段と、
安定運転状態の熱源機に戻る熱搬送液体の温度を検出する温度センサと、
前記運転台数感知手段からの起動指令信号に応答して起動される熱源機の起動を感知して起動信号を出力する起動感知手段と、
起動信号に応答して、前記温度センサで感知される熱搬送液体の温度の目標温度との温度差が大きくなるように各熱源機への熱搬送液体の供給状態を調整する温調制御手段と、を備えて構成する。
【００２１】
（作用・効果）
請求項６に係る発明の空調システムの構成によれば、利用側熱交換器の運転台数の所定の増加に伴う熱源機の追加起動を運転台数感知手段で感知するに伴い、安定運転状態の熱源機に、目標温度との温度差が大きい熱搬送液体を供給し、安定運転状態の熱源機にかかる負荷を、追加起動される熱源機よりも増加させ、追加起動される熱源機にかかる負荷を低減して早期に目標温度に移行でき、それらの熱源機からの熱搬送液体をヘッダーで混合し、利用側熱交換器に供給する熱搬送液体の目標温度との温度差が大きくなることを抑えるとともに、早期に目標温度に移行させることができる。
したがって、利用側熱交換器の運転台数の所定の増加に伴う熱源機の追加起動に際して、自動的に熱搬送液体の供給状態を調整し、利用側熱交換器に供給される熱搬送液体の温度を早期に目標温度に移行させるから、利用側熱交換器での能力の低下を低減できて空調の質をより良好に向上できる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明の空調システムの構成によれば、利用側熱交換器側での負荷増大などに伴って、熱源機を追加して起動する場合に、安定運転状態で運転中の熱源機には、開閉弁を切り換えるなど配管機構を調整することにより、利用側熱交換器から戻される熱搬送液体を供給するとか、利用側熱交換器から戻される熱搬送液体の供給量を増加するなど、追加起動される熱源機にかかる負荷を低減し、追加起動される熱源機から取出される熱搬送液体の温度を目標温度に近づけるとともに速やかに目標温度に移行するようにできる。一方、安定運転状態で運転中の熱源機から取出される熱搬送液体の温度は、一時的に目標温度から外れるものの、追加起動される熱源機に負荷をかける場合に比べて、早期に目標温度に移行でき、それらの熱源機からの熱搬送液体をヘッダーで混合し、利用側熱交換器に供給する熱搬送液体の目標温度との温度差が大きくなることを抑えるとともに、早期に目標温度に移行させることができるから、熱源機の追加起動に際して、利用側熱交換器での能力の低下を低減できて空調の質を向上できる。
また、例えば、就業後に利用側熱交換器の運転台数を減少させるとか、目標温度を緩めるなど、利用側熱交換器側での空調負荷の急激な減少時において、配管機構の調整によって利用側熱交換器からの熱搬送液体を安定運転状態の熱源機に供給することにより、空調負荷の急激な減少に伴う熱源機での負荷低減に起因して、その熱源機から取出される熱搬送液体の温度が目標温度を必要以上に超えてしまい、例えば、冷房の場合に冷えすぎるといった温度低下を抑えることができ、空調負荷の急激な減少時における空調の質も向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明に係る空調システムの実施例１を示す全体概略構成図であり、熱源機としてのターボ式冷凍機１に、第１の配管２を介してヘッダーとしての一次ヘッダー３が接続されるとともに、第１のポンプ４を介装した第２の配管５を介して第２のヘッダーとしての三次ヘッダー６が接続されている。
また、熱源機としての吸収式冷凍機７に、第３の配管８を介して一次ヘッダー３が接続されるとともに、第２のポンプ９を介装した第４の配管１０を介して三次ヘッダー６が接続されている。
【００２５】
一次ヘッダー３には第５、第６および第７の配管１１，１２，１３を介して、利用側熱交換器としての第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６が接続され、第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６に、第８、第９および第１０の配管１７，１８，１９を介して二次ヘッダー２０が接続されている。
【００２６】
一次ヘッダー３と三次ヘッダー６とが、温度調節用バイパス回路２１を介して接続されている。温度調節用バイパス回路２１は、第１のバイパス配管としての第１１の配管２２に流量調整弁２３を介装して構成され、ターボ式冷凍機１や吸収式冷凍機７からの熱搬送液体としての冷水の一部を第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６に供給せずにターボ式冷凍機１や吸収式冷凍機７に戻すように構成されている。
【００２７】
二次ヘッダー２０と三次ヘッダー６とが第１２の配管２４を介して接続されるとともに、第１２の配管２４の途中箇所と、第４の配管１０の三次ヘッダー６と第２のポンプ９との間の箇所とが、三次ヘッダー６と並列になるように、第２のバイパス配管としての第１３の配管２５と三方弁２６とを介して接続されている。上記第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６からの冷水をターボ式冷凍機１や吸収式冷凍機７に供給するための、三次ヘッダー６と第８、第９および第１０の配管１７，１８，１９と、二次ヘッダー２０と、第１２および第１３の配管２４，２５と三方弁２６とから成る構成をして、手動により切換え操作するものではあるが、配管機構と称する。
【００２８】
以上の構成により、例えば、吸収式冷凍機７のみを安定運転している状態で、第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６での空調負荷が増大するとか、第１および第２の室内空調機１４，１５を運転している状態で第３の室内空調機１６の運転を開始するなどに伴って空調負荷が増加し、ターボ式冷凍機１を追加起動する場合に、次のように動作させることができる。
【００２９】
ターボ式冷凍機１および第１のポンプ４を起動するとともに、三方弁２６を、第１３の配管２５を通じてのみ吸収式冷凍機７に冷水が供給されるように切換える。これにより、吸収式冷凍機７には、第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６からの高温の冷水が供給される。一方、ターボ式冷凍機１には、第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６からの高温の冷水の一部と、温度調節用バイパス回路２１からの低温の冷水とが三次ヘッダー６で混合され、吸収式冷凍機７に対するよりは低温の冷水が供給される。
【００３０】
この結果、ターボ式冷凍機１にかかる負荷を低減できて、ターボ式冷凍機１から一次ヘッダー３に目標温度の冷水を供給する時間を短縮できるとともに、一次ヘッダー３から第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６に目標温度の冷水を供給するまでの時間を短縮できる。
【００３１】
次に、この実施例１の空調システムを用いて行った比較実験結果について説明する。
実施例１に係る手順としては、時刻１６時３４分０秒に、ターボ式冷凍機１を新たに追加起動するとともに、三方弁２６を、第１３の配管２５を通じてのみ吸収式冷凍機１に冷水が供給されるように切換え、ターボ式冷凍機１、一次ヘッダー３および吸収式冷凍機７それぞれから取出される冷水の温度を測定した。その結果、図２の冷水温度の経時的変化のグラフに示す結果が得られた。
【００３２】
すなわち、ターボ式冷凍機１にかかる負荷は、吸収式冷凍機７におけるよりも小さく、起動時間が短縮され、所定の温度（６．５℃）に低下するまで約５分であった。
一次ヘッダー３からの冷水の温度は、６．５℃から１０℃までしか上昇せず、温度上昇幅は、３．５℃であった。
また、一次ヘッダー３からの冷水の温度が６．５℃に回復するまでの時間は５分０秒であった。
【００３３】
比較例に係る手順としては、三方弁２６を、第１３の配管２５を通じて冷水が供給されないように切換えた状態で、時刻１５時２３分３０秒に、ターボ式冷凍機１を新たに追加起動し、ターボ式冷凍機１、一次ヘッダー３および吸収式冷凍機７それぞれから取出される冷水の温度を測定した。その結果、図９の冷水温度の経時的変化のグラフに示す結果が得られた。
【００３４】
すなわち、ターボ式冷凍機１には、吸収式冷凍機７と同じ量の負荷がかかり、起動に時間を要し、所定の温度（６．５℃）に低下するまで約６分であった。
一次ヘッダー３からの冷水の温度は、６．５℃から１０．５℃まで上昇し、温度上昇幅は、４．０℃であった。
また、一次ヘッダー３からの冷水の温度が６．５℃に回復するまでの時間は５分３０秒であった。
【００３５】
上記結果から、実施例１における場合、ターボ式冷凍機１からの冷水の温度が所定の温度になるうえで、１６．７％（≒１／６）の時間短縮効果が認められた。
また、一次ヘッダー３からの冷水の温度の温度上昇幅の点では、１２．５％（＝０．５／４．０）の改善効果が認められ、一次ヘッダー３からの冷水の温度が６．５℃に回復するまでの時間の点では、９．１％（≒３０／３３０）の時間短縮効果が認められた。
なお、上記実験では、第１、第２および第３の室内空調機１４，１５，１６側での空調負荷に変動が無い状態でターボ式冷凍機１を新たに追加起動した。そのため、ターボ式冷凍機１の起動によって吸収式冷凍機７からの冷水の温度が低下しているが、空調負荷の増大によってターボ式冷凍機１を追加起動しても、冷水温度の経時的変化には同様の傾向が認められるものであり、この実験によって効果の実証が可能であると判断する。
【実施例２】
【００３６】
図３は、本発明に係る空調システムの実施例２を示す全体概略構成図であり、熱源機としての第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３に、第１４の配管３４を介して一次ヘッダー３５が接続されるとともに、第３、第４および第５のポンプ３６，３７，３８を介装した第１５、第１６および第１７の配管３９，４０，４１を介して三次ヘッダー４２が接続されている。第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３それぞれとしては、吸収式冷凍機や電動式のターボ式冷凍機やスクリュー式冷凍機など各種の冷凍機を適用できる。
【００３７】
一次ヘッダー３５には、それぞれ第６のポンプ４３を介装した第１８の配管４４を介して、利用側熱交換器としての第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７が接続され、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７それぞれに、第１９の配管４８を介して二次ヘッダー４９が接続されている。
【００３８】
一次ヘッダー３５と三次ヘッダー４２とが、温度調節用バイパス回路５０を介して接続されている。温度調節用バイパス回路５０は、第１のバイパス配管としての第２０の配管５１に流量調整弁５２を介装して構成され、第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３からの熱搬送液体としての冷水の一部を第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７に供給せずに第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３に戻すように構成されている。
【００３９】
二次ヘッダー４９と三次ヘッダー４２とが第２１の配管５３を介して接続されるとともに、第２１の配管５３の途中箇所と、第１５、第１６および第１７の配管３９，４０，４１それぞれの三次ヘッダー４２と第３、第４および第５のポンプ３６，３７，３８との間の箇所とが、三次ヘッダー４２と並列になるように、第２のバイパス配管としての第２２、第２３および第２４の配管５４，５５，５６と第１、第２および第３の三方弁５７，５８，５９とを介して接続されている。上記第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７からの冷水を第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３に供給するための、第３、第４および第５のポンプ３６，３７，３８と、第１５、第１６および第１７の配管３９，４０，４１と、三次ヘッダー４２と第１９の配管４８と、二次ヘッダー４９と、第２１、第２２、第２３および第２４の配管５３，５４，５５，５６と第１、第２および第３の三方弁５７，５８，５９とから成る構成をして、手動により切換え操作するものではあるが、配管機構と称する。
【００４０】
以上の構成により、例えば、第１および第２の冷凍機３１，３２を安定運転している状態で、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７での空調負荷が増大するとか、第１および第２の室内空調機４５，４６を運転している状態で第３の室内空調機４７の運転を開始するなどに伴って、第３の冷凍機３３を追加起動する場合に、次のように動作させることができる。
【００４１】
第３の冷凍機３３および第５のポンプ３８を起動するとともに、第１および第２の三方弁５７，５８を、第２２および第２３の配管５４，５５を通じてのみ第１および第２の冷凍機３１，３２に冷水が供給されるように切換え、更に、第３の三方弁５９を三次ヘッダー４２から第１７の配管４１を通じて第３の冷凍機３３に冷水が供給されるように切り換える。これにより、第１および第２の冷凍機３１，３２には、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７からの高温の冷水が供給される。一方、第３の冷凍機３３には、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７からの高温の冷水の一部と、温度調節用バイパス回路５０からの低温の冷水とが三次ヘッダー４２で混合され、第１および第２の冷凍機３１，３２に対するよりは低温の冷水が供給される。
【００４２】
この結果、第３の冷凍機３３にかかる負荷を低減できて、第３の冷凍機３３から一次ヘッダー３５に目標温度の冷水を供給する時間を短縮できるとともに、一次ヘッダー３５から第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７に目標温度の冷水を供給するまでの時間を短縮できる。
【実施例３】
【００４３】
図４は、本発明に係る空調システムの実施例３を示す全体概略構成図であり、実施例２と異なるところは、次の通りである。
すなわち、第１９の配管４８の第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７それぞれと二次ヘッダー４９との間の箇所と、第１５、第１６および第１７の配管３９，４０，４１それぞれの三次ヘッダー４２と第３、第４および第５のポンプ３６，３７，３８との間の箇所とが、三次ヘッダー４２と並列になるように、それぞれ両端に第４、第５、第６、第７、第８および第９の三方弁６１，６２，６３，６４，６５，６６を備えた第２のバイパス配管としての配管６９（途中箇所は互いに共用している）を介して接続されている。他の構成は実施例２と同じであり、同一図番を付してその説明は省略する。上記第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７からの冷水を第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３に供給するための、第３、第４および第５のポンプ３６，３７，３８と、第１５、第１６および第１７の配管３９，４０，４１と、三次ヘッダー４２と第１９の配管４８と、二次ヘッダー４９と、第４、第５、第６、第７、第８および第９の三方弁６１，６２，６３，６４，６５，６６と、配管６９とから成る構成をして、手動により切換え操作するものではあるが、配管機構と称する。
【００４４】
この実施例３によれば、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７それぞれからの冷水の全量を、第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３の所望のものに戻し、追加起動した冷凍機に対して、より低温の冷水を供給することができる。
【実施例４】
【００４５】
図５は、本発明に係る空調システムの実施例４を示す全体概略構成図であり、実施例２と異なるところは、次の通りである。
すなわち、第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３それぞれに、その起動を感知する第１、第２および第３の起動センサ７１，７２，７３が設けられている。また、第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３それぞれの第３、第４および第５のポンプ３６，３７，３８より下流箇所に、各冷凍機に戻される冷水の温度を検出する第１、第２および第３の温度センサ７４，７５，７６が設けられている。更に、第１、第２および第３の冷凍機３１，３２，３３それぞれの冷水の取出し側に、各冷凍機から取出される冷水の温度を検出する第４、第５および第６の温度センサ７４ａ，７５ａ，７６ａが設けられている。
【００４６】
第１、第２および第３の起動センサ７１，７２，７３と、第１、第２および第３の温度センサ７４，７５，７６と、第４、第５および第６の温度センサ７４ａ，７５ａ，７６ａとが、図６の温調制御系のブロック図に示すように、温調制御手段としてのコントローラ７７に接続され、そのコントローラ７７に第１、第２および第３の三方弁５７，５８，５９が接続されている。
【００４７】
コントローラ７７には、起動感知手段７８と、第１および第２の温度センサ選択手段７９，７９ａと、第１および第２の冷水温度検出手段８０，８１と、第１および第２の比較手段８２，８３とが備えられている。
起動感知手段７８では、第１、第２および第３の起動センサ７１，７２，７３からの信号に基づき、少なくともひとつの起動状態を感知している状態で、新たに起動状態を感知したときに、その感知した冷凍機が安定運転状態で無い追加起動の冷凍機であると感知して起動信号を出力するようになっている。
【００４８】
第１の温度センサ選択手段７９では、起動感知手段７８からの起動信号に応答して、安定運転状態の冷凍機に設けられた温度センサを選択して、その温度センサからの入力信号を第１の冷水温度検出手段８０に送るようになっている。また、第２の温度センサ選択手段７９ａでは、起動感知手段７８からの起動信号に応答して、追加起動の冷凍機の冷水取出し側に設けられた温度センサを選択して、その温度センサからの入力信号を第２の冷水温度検出手段８１に送るようになっている。
【００４９】
第１の冷水温度検出手段８０では、安定運転状態の冷凍機に供給される冷水の温度を、それに設けられた温度センサで検出し、一方、第２の冷水温度検出手段８１では、追加起動の冷凍機から取出される冷水の温度を、それに設けられた温度センサで検出するようになっている。
【００５０】
第１の比較手段８２では、第１の冷水温度検出手段８０で検出される安定運転状態の冷凍機に供給される冷水の温度を入力し、その温度と、目標温度よりも設定温度高い温度差の大きい高温設定値（例えば、１０℃など）とを比較し、検出温度が高温設定値よりも低い場合に、当該冷凍機に対応する三方弁に開き信号を出力し、三次ヘッダー４２を通さずに、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７側からの高温の冷水を当該冷凍機に優先的に供給するようになっている。
【００５１】
第２の比較手段８３では、第２の冷水温度検出手段８１で検出される追加起動の冷凍機から取出される冷水の温度を入力し、その温度と、目標温度に近い低温設定値（例えば、７．３℃など）とを比較し、検出温度が低温設定値よりも低い場合に、追加起動の冷凍機も安定運転状態に移行したと判断して、先に開き信号が出力されていた三方弁に閉じ信号を出力し、三次ヘッダー４２を通した状態で、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７側からの冷水を安定運転状態の冷凍機に供給するようになっている。
【００５２】
上記構成により、いずれかの冷凍機を追加起動した際に、自動的に、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７側からの高温の冷水を、それまでの安定運転状態の冷凍機に優先的に供給し、追加起動の冷凍機にかかる負荷を低減することができる。
【００５３】
上記実施例では、室内空調機（１４など）からの冷水を三次ヘッダー（６など）に供給する状態と、第２のバイパス配管（２５など）に供給する状態とに切り換えるのに、三方弁を用いて択一的に切り換えるように構成しているが、その三方弁に代えて複数個の開閉弁を用いる構成や、あるいは、分配流量比を調整可能な三方弁とか、複数個の流量調整弁を用いる構成をも適用でき、それらをして弁機構と総称する。
【００５４】
また、上記実施例では、第１のバイパス配管２２，５１からの室内空調機（１４など）を通らない低温の冷水と室内空調機（１４など）からの冷水とを混合する三次ヘッダー（６など）を設けて配管機構を構成しているが、配管機構としては、三次ヘッダー（６など）を設けないように構成するものでも良い。また、配管機構として、次のように構成するものでも良い。
（１）室内空調機（１４など）と起動予定状態の冷凍機（１など）とを、流量調整弁を介装した配管を介して接続し、起動時には流量を絞り、定常運転状態になるほど流量を増加させるように構成する。
（２）室内空調機（１４など）と起動予定状態の冷凍機（１など）とを、大径の配管と小径の配管とを介して接続し、起動時には小径の配管を通じて冷水を供給し、定常運転状態になったときには大径の配管を通じて冷水を供給するように構成する。
【００５５】
本発明としては、次のような構成で実施するものでも良い。
（１）実施例４において、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７の運転台数が２台から３台に増加したことを感知して安定運転状態で無い冷凍機に起動指令信号を出力する運転台数感知手段を付加し、その起動指令信号に応答して当該冷凍機を起動するように構成し、その追加起動に伴い、自動的に、第１、第２および第３の室内空調機４５，４６，４７側からの高温の冷水を、それまでの安定運転状態の冷凍機に優先的に供給し、追加起動の冷凍機にかかる負荷を低減することができるように構成する。
（２）冷凍機として、特性の異なる冷凍機を組み合わせて用い、例えば、追加起動する冷凍機において、立ち上がりが早い特性の冷凍機を用いる場合には、その冷凍機にかかる負担をやや増加させ、安定運転状態の冷凍機にかかる負荷を低減するなど、冷凍機の特性に合わせて、冷凍機への冷水の供給状態を調整する。この場合、一次ヘッダー３、３５から室内空調機に供給される冷水の温度を早期に目標温度に移行し、室内空調機の能力の低下を早期に解消し、空調の質を良好に向上できる利点がある。
（３）冷凍機として、コージェネレーションシステムからの排熱を利用して運転する吸収式冷凍機を用いる場合に、排熱の有効利用を考慮し、その吸収式冷凍機を優先的に安定運転状態の冷凍機として運転するように構成する。
【００５６】
本発明としては、上述実施例のように、冷水による冷房に適用した場合に、早期に所望温度の冷水を室内空調機に供給でき、除湿面からも空調の質を好適に向上できるが、例えば、熱源機として、コージェネレーションシステムからの排熱と熱交換して温水を得る熱交換器とかヒーターなどを用い、温水を熱搬送液体として室内空調機に供給して暖房を行う場合にも適用できる。
【００５７】
また、利用側熱交換器としては、工場の生産設備の冷却装置や印刷工場の冷却用水槽なども適用でき、更には、室内空調機が１台の場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る空調システムの実施例１を示す全体概略構成図である。
【図２】実施例１についての実験の冷水温度の経時的変化を示すグラフである。
【図３】本発明に係る空調システムの実施例２を示す全体概略構成図である。
【図４】本発明に係る空調システムの実施例３を示す全体概略構成図である。
【図５】本発明に係る空調システムの実施例４を示す全体概略構成図である。
【図６】実施例４の温調制御系のブロック図である。
【図７】本発明の説明に供するグラフであり、（ａ）は、追加起動する冷凍機の出力特性の経時的変化を示すグラフ、（ｂ）は、追加起動する冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフ、（ｃ）は、安定運転状態の冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフ、（ｄ）は、ヘッダーからの冷水温度の経時的変化を示すグラフである。
【図８】従来例の説明に供するグラフであり、（ａ）は、追加起動する冷凍機の出力特性の経時的変化を示すグラフ、（ｂ）は、追加起動する冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフ、（ｃ）は、安定運転状態の冷凍機からの冷水温度の経時的変化を示すグラフ、（ｄ）は、ヘッダーからの冷水温度の経時的変化を示すグラフである。
【図９】比較例についての実験の冷水温度の経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５９】
１…ターボ式冷凍機(熱源機)
３…一次ヘッダー(ヘッダー)
４…第１のポンプ(配管機構)
５…第２の配管(配管機構)
６…三次ヘッダー(第２のヘッダー、配管機構)
７…吸収式冷凍機(熱源機)
９…第２のポンプ(配管機構)
１０…第４の配管(配管機構)
１４…第１の室内空調機(利用側熱交換器)
１５…第２の室内空調機(利用側熱交換器)
１６…第３の室内空調機(利用側熱交換器)
１７…第８の配管(配管機構)
１８…第９の配管(配管機構)
１９…第１０の配管(配管機構)
２０…二次ヘッダー(配管機構)
２２…第１１の配管（第１のバイパス配管）
２４…第１２の配管(配管機構)
２５…第１３の配管（第２のバイパス配管、配管機構）
２６…三方弁（弁機構、配管機構）
３１…第１の冷凍機（熱源機）
３２…第２の冷凍機（熱源機）
３３…第３の冷凍機（熱源機）
３５…一次ヘッダー(ヘッダー) 
３６…第３のポンプ（配管機構）
３７…第４のポンプ（配管機構）
３８…第５のポンプ（配管機構）
３９…第１５の配管(配管機構)
４０…第１６の配管(配管機構)
４１…第１７の配管(配管機構)
４２…三次ヘッダー(第２のヘッダー、配管機構)
４５…第１の室内空調機(利用側熱交換器)
４６…第２の室内空調機(利用側熱交換器)
４７…第３の室内空調機(利用側熱交換器)
４８…第１９の配管(配管機構)
４９…二次ヘッダー(配管機構)
５１…第２０の配管（第１のバイパス配管）
５３…第２１の配管(配管機構)
５４…第２２の配管（第２のバイパス配管、配管機構）
５５…第２３の配管（第２のバイパス配管、配管機構）
５６…第２４の配管（第２のバイパス配管、配管機構）
５７…第１の三方弁（弁機構、配管機構）
５８…第２の三方弁（弁機構、配管機構）
５９…第３の三方弁（弁機構、配管機構）
６１…第４の三方弁（弁機構、配管機構）
６２…第５の三方弁（弁機構、配管機構）
６３…第６の三方弁（弁機構、配管機構）
６４…第７の三方弁（弁機構、配管機構）
６５…第８の三方弁（弁機構、配管機構）
６６…第９の三方弁（弁機構、配管機構）
６９…配管（第２のバイパス配管、配管機構）
７７…コントローラ（温調制御手段）
７８…起動感知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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